蒸发、浓缩、结晶+钠盐、钾盐及其它盐份的分离技术及专用设备
蒸发浓缩在化工无机盐、制药、发酵液、工业制盐、废水分离中的运用。
蒸发结晶工艺以蒸汽为加热源,对废水进行加热,使其中的水分蒸发。随着水分不断蒸发,废水中的盐分逐渐浓缩。 当盐分浓度达到饱和状态时,就会结晶析出,从而实现水与盐分的分离,蒸发产生的水蒸气经过冷凝器冷凝后,可得到淡水实现回用。
预处理阶段:
利用格栅设备,去除废水中的大颗粒杂质、悬浮物和漂浮物等,防止这些物质对后续处理设备造成堵塞和磨损,保障后续流程的顺畅运行。
进入前处理系统去除高有机物及钙镁离子(有机物少于500mg/L、钙镁离子小于50mg/L)
有利于蒸发浓缩结晶设备的运行稳定,减少设备运行中的固障。
除油处理(若有油类物质)
对于含有油类物质的高盐废水,采用物理法,如隔油池,利用油和水的密度差进行分离;或气浮法,通过向废水中通入气泡,使油滴附着在气泡上上浮至水面进行分离。
也可采用化学法,如投加破乳剂破乳,使乳化状态的油类物质分离出来,便于后续处理
将废水引入调节池,对其进行均质、均量调节,使废水的水质和水量趋于稳定,为后续处理提供稳定的进水条件,提升处理效果。
加药混凝 - 气浮、沉淀(特定情况适用)
适用于含盐原水COD浓度在5000mg/L以下,对结晶盐质量没有要求的废水。通过调节废水的pH值,投加混凝剂,使废水中的微小颗粒凝聚成较大颗粒。
再利用气浮设备,使凝聚的颗粒上浮至水面去除;或通过沉淀作用,使颗粒沉淀至底部,从而去除废水中的部分污染物,降低后续处理负荷。
多效蒸发
将经过预处理的废水依次引入多个串联的蒸发器中,前一效蒸发器产生的二次蒸汽作为下一效蒸发器的加热热源,实现热能的多次利用,提高能源利用率,降低能耗。
随着废水在各效蒸发器中不断蒸发,水分逐渐减少,盐分浓度不断升高,最终达到饱和状态开始结晶。
机械蒸汽再压缩蒸发(MVR)
利用压缩机将蒸发器产生的二次蒸汽进行压缩,提高其温度和压力,使其重新作为蒸发器的加热蒸汽,实现蒸汽的循环利用,大幅降低能耗。
该工艺中,废水在蒸发器内受热蒸发,产生的二次蒸汽被压缩机压缩后返回蒸发器,继续为废水蒸发提供热量,同时盐分逐渐结晶析出。
固液分离设备选择与原理
常用的固液分离设备有离心机,利用离心力使结晶盐和母液分离,结晶盐在离心力作用下被甩至离心机转鼓边缘,通过排料装置排出。也可根据盐类在不同温度下的溶解度、饱和浓度进行盐类分离(热结晶、冷却结晶分离等)。
也可使用过滤设备,如板框压滤机,通过压力使母液透过滤布,而结晶盐被截留在滤布上,实现固液分离。
结晶盐的回收与处理
回收的结晶盐可作为工业原料再利用,如氯化钠结晶盐可用于氯碱工业等,减少对新资源的开采,实现资源的有效回收。
对于含有杂质的结晶盐,可根据其成分和用途进行进一步的提纯或处理,满足不同行业的使用要求。
淡水回用
蒸发结晶过程中冷凝得到的淡水,水质达到一定标准后,可回用于生产环节,如作为冷却用水、工艺补水等,实现水资源的循环利用,降低企业用水成本。
剩余母液处理
对于剩余母液,若其中仍含有一定量的盐分和污染物,可根据实际情况进行再次蒸发结晶或其他深度处理(如母液干燥),确保其达到排放标准或可进行安全处置,避免对环境造成污染。